lacunes et dillatation

[invite1698e04c]

Bonjour

suite à mon cours d'introduction à la science des matériaux, je me pose cette question :
Nous avons vu qu'au sein d'un solide cristallin, la concentration en lacune augmentait avec la température, selon la relation

(ou plus clairement..CL = exponentielle de moins delta G sur KbT)
Je me demande où disparaissent les atomes qui étaient à la palce d'un lacune, chaque fois qu'une nouvelle se crée. En d'autre terme, puisque la concentration en lacune augmente, la densité devrait diminuer, et de ce fait, le matériau devrait se dillater.
Il y aurait-il une composante de dillatation autre que celle dûr à l'asymétrie de la courbe de Condon-Morse?
Les atomes qui étaient à la place d'une lacune se placent-ils en auto-intersticiels? (mais le côut énergétique est environ quatre fois plus élevé que opur la formation d'une lacune, ce qui est donc peu probable...)
merci de vos réponses
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[invite19431173]

Salut !

J'ai rajouté la balise TEX, sinon la mise en forme ne prend pas !

[invite1698e04c]

merci!

[moco]

Il y a deux raisons à l'augmentation de volume d'un solide chauffé
1. Quand on chauffe un solide, la distance moyenne entre ses atomes augmente. Donc il se dilate.
2. Simultanément on augmente le nombre de lacunes. Mais l'effet d'augmentation de volume dû à l'apparition de ces lacunes est faible par rapport à la dilatation thermique proprement dite.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1698e04c]

merci moco, mais c'est précisément le sujet de ma question.
j'ai déduis qu'il y avait une contribution à la dillatation dû à l'augmentation de lacunes
ma question est : puisqu'il y a augmentation du nombre de lacunes dans le solide, OU partent les atomes dont les lacunes prennent la place?
tu n'y a pas répondu

[invite1698e04c]

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[moco]

Les atomes ainsi déplacés ne partent nulle part. Ils restent dans le solide.
La dilatation d'un monocristal est un peu plus faible que celle d'un solide ordinaire. C'est tout.

[invite1698e04c]

mais..il doit y avoir qqch que je ne comprends pas. s'il restent dans le cristal, il se dillate quand même? les atomes déplacés doivent occuper des sites du réseau pour ne aps dépenser trop d'énergie..
pour prendre une exemple quantifié, le cuivre a environ 10^18 lacunes à 1300K. Le volume a donc "grossi" de 10^18 atomes!
ce qui représente poue le cuivre, étant donné sa masse molaire et sa masse volumique...oui
très peu de cm³
c'est sur base de ce calcul qu'on détermine la dillatation dûe à l'augmentation de lacunes?

[moco]

Ta valeur numérique ne veut rien dire, hélas. Cela dépend de la masse totale où on trouve ces lacunes. Il y a 10¹⁸ lacunes dans quelle quasntité de cuivre. Dans 1 gramme ? Dans une tonne ?

Et si par hasard c'était par mole (6 10²³ atomes), cela veut dire qu'il y a 1 lacune tous les 600'000 atomes. Ce n'est pas beaucoup. Cela veut dire que le cuivre ordinaire à 1300 K occupe un volume qui diffère de celui d'un monocristal de cuivre d'un facteur de 1.5 10^-6. C'est vraiment peu de chose. Je ne suis pas sûr que cette différence soit facile à détecter.

[invite1698e04c]

oups mille excuses..je parlais évidemment d'une concentration de lacune, égale à 10^18 cm-³